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무게 대비 높은 강도와 강성을 가지는 트러스형 주기적 다공질 금속은 미래 첨단 재료로서 주목을 받아 현재까지 다양하게 연구 되고 있다. 이러한 다공질 금속 중 WBK(Wire-woven Bulk Kagome)는 강성 와이어를 이용하여 Kagome 구조와 유사하게 제작하는 기술로 저렴한 비용으로 대량 생산에 적합하며 동시에 저밀도, 허니컴과 대등한 강도를 가지는 것으로 알려졌다.
한편 Auxetic은 Mechanical Metamaterials의 한 종류로 음의 포아송 비를 가지는 재료들을 의미한다. Auxetic 구조적 특징은 낮은 밀도, 높은 에너지 흡수력 및 파괴 저항력 등과 같은 장점을 가져 최근까지 다양하게 연구 발표 되고 있다. 그 중 ...

무게 대비 높은 강도와 강성을 가지는 트러스형 주기적 다공질 금속은 미래 첨단 재료로서 주목을 받아 현재까지 다양하게 연구 되고 있다. 이러한 다공질 금속 중 WBK(Wire-woven Bulk Kagome)는 강성 와이어를 이용하여 Kagome 구조와 유사하게 제작하는 기술로 저렴한 비용으로 대량 생산에 적합하며 동시에 저밀도, 허니컴과 대등한 강도를 가지는 것으로 알려졌다.
한편 Auxetic은 Mechanical Metamaterials의 한 종류로 음의 포아송 비를 가지는 재료들을 의미한다. Auxetic 구조적 특징은 낮은 밀도, 높은 에너지 흡수력 및 파괴 저항력 등과 같은 장점을 가져 최근까지 다양하게 연구 발표 되고 있다. 그 중 이산화규소의 동질이상 중 하나인 크리스토발라이트 α 상태의 구조가 Auxetic 특성이 있음을 발견하였다. 또한 크리스토발라이트의 β 상 분자 구조는 3차원 Kagome와 매우 유사하고 α 상은 β 구조에 약간 변형된 형태이다.
본 연구에서는 WBK와 β상의 크리스토발라이트 구조가 매우 유사함에 주목하였다. 따라서 WBK를 α상의 크리스토발라이트와 흡사하게 제작하는 아이디어로 새로운 종류의 Auxetic 재료를 제작하는 기술을 제시한다. 또한, 이 제작 기술의 타당성을 입증하기 위해 단순 구조의 FEA 시뮬레이션을 수행하고 실제 제작하여 압축 실험을 통해 구조체의 기계적, Auxetic 특성을 측정하였다.